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maschine+werkzeug 06/2011

Flexibilität bei der Bearbeitung

Werkzeuge

Sonderwerkzeuge - Mit einer neuen hochpräzisen und einfach zu handhabenden CFS-Trennstelle, einem neuen Helixfräser, einem speziellen Kombinationswerkzeug und einer umfassenden Dienstleistungs-Palette kann der Präzisionswerkzeughersteller Mapal seinen Kunden individuelle Lösungen für mehr Flexibilität bei Bearbeitung bieten.

Für große Bohrungen

Große Gehäuse für Getriebe, Turbinen, Generatoren oder Motoren werden meist aus Grauguss hergestellt. Die Zugaben in den vorgegossenen Bohrungen liegen bei 15 bis 20 mm pro Seite. Bei der Bearbeitung mit herkömmlichen Ausbohrwerkzeugen sind aufgrund der hohen Zugaben zwei bis drei Vorbearbeitungsschritte und die Fertigbearbeitung notwendig.

Entsprechend hoch ist der Aufwand beim Wechsel der Werkzeuge der oft manuell erfolgen muss. Montage, Justierung und Wechsel der Werkzeuge nehmen viel Zeit in Anspruch. Hinzu kommt, dass mit den zweischneidigen Ausdrehbrücken nur eine geringe Vorschubgeschwindigkeit gefahren werden kann.

Steigende Stückzahlen, zum Beispiel bei den Getriebegehäusen für Windkraftanlagen, erfordern neue Fertigungsmethoden. Mapal hat für die Vor- und Fertigbearbeitung solcher Bauteile Fertigungsprozesse entwickelt, die die Produktivität erheblich steigern, wie der Werkzeughersteller verspricht.

So bietet Mapal als hochproduktive Alternative zu den Ausspindelwerkzeugen den neuen Helixfräser an. Bei diesem Fräsverfahren wird einer Zirkularbewegung eine zusätzliche axiale Vorschubbewegung überlagert. Um dies zu ermöglichen, ist das Werkzeug am Umfang, an der Stirnseite und innenliegend mit Tangential-Wendeschneidplatten bestückt.

Durch die innenliegenden Schneiden ist ein steiler Eintauchwinkel möglich, da sich das Werkzeug immer freischneidet. Zusammen mit dem positiven, weichen Schnitt der Mapal-Tangentialschneiden ist dadurch die Vorbearbeitung großer Bohrungen in einem Schnitt möglich. Schnittbreiten und Schnitttiefen von je 20 mm sind in Grauguss problemlos zu bewältigen. Der Mapal-Helixfräser erreicht damit ein bis zu 40 Prozent höheres Zeitspanvolumen als herkömmliche Zirkularfräser. Eine optimierte Schnittaufteilung sorgt zudem dafür, dass der Verschleiß gezielt auf die verschiedenen Schneiden aufgeteilt und dadurch die Standmenge maximiert wird.

Die hohe Flexibilität dieses Fräsverfahrens wird an einem konkreten Beispiel deutlich. Zur Bearbeitung von fünf verschiedenen Bohrungen mit Durchmessern von 230 bis 700 mm waren bisher für die Vorbearbeitung insgesamt zwölf Ausspindeloperationen notwendig. Dazu mussten die Brückenwerkzeuge entsprechend oft gewechselt beziehungsweise umgebaut werden.

Der nun eingesetzte Mapal-Helixfräser hat einen Durchmesser von 140 mm. Aufgrund der beschriebenen Leistungsfähigkeit und des speziellen Fräsverfahrens können alle fünf Bohrungen in jeweils einem Arbeitsschritt und mit demselben Werkzeug bearbeitet werden. Während bisher insgesamt 2,5 Stunden für die Bearbeitung aller Bohrungen notwendig waren, geschieht dies nun in einer halben Stunde.

Entsprechend erhöht sich die Kapazität der Maschine. Hinzu kommt, dass die Leistungsaufnahme beim Helixfräsen geringer ist als beim bisherigen Verfahren und dadurch die Spindellagerung geschont und der Energieverbrauch reduziert wird.

Für die nachfolgende Fertigbearbeitung sind ebenfalls eine große Flexibilität sowie zusätzlich eine hohe Genauigkeit gefragt. Zur Lösung dieser Aufgaben wurde auf das Know-how der Mapal-Spezialisten für aussteuerbare und mechatronische Werkzeuge zurückgegriffen. Diese entwickelten speziell zur Bearbeitung großer Bohrungen eine Serie von Aussteuerwerkzeugen mit Planschiebern. Dabei werden die Planschieber von einer Tooltronic-Einheit angetrieben.

Genau wie bei den kleinen Tooltronic-Werkzeugen kommt die Bewegung aus einem im Plandrehkopf integrierten Elektromotor, der von der Maschine mit Energie und Daten versorgt wird. Mit diesen mechatronisch aussteuerbaren Plandrehköpfen können nicht nur die verschiedenen Durchmesser über das NC-Programm eingestellt werden, sondern auch Konturen wie Fasen, Radien, Einstiche oder Planflächen realisiert werden. Mit nur drei Plandrehköpfen kann ein Durchmesserbereich von 230 bis 700 mm abgedeckt werden.

Die großen Plandrehköpfe werden aus einem Portallader in die Werkzeugmaschine eingewechselt. Vier Aufnahmepunkte dienen zum Fixieren des Plandrehkopfes an der Maschine. Der Antrieb von der Maschinenspindel erfolgt über eine HSK 100-Schnittstelle.

Mit der Kombination aus Helixfräser und Plandrehkopf ergibt sich eine neue, äußerst wirtschaftliche Bearbeitungsmethode für große Bohrungen. Im Hinblick auf die steigenden Produktionsmengen von Großbauteilen die richtigen Voraussetzungen für eine flexible und wirtschaftliche Fertigung.

  • Um die Bearbeitungszeit bei der Bearbeitung der Glockennabe einer Außenplanetenachse möglichst stark zu reduzieren, wurde im Dialog mit dem Kunden ein mehrschneidiges Werkzeug entwickelt. Das Mapal-Kombinationswerkzeug sorgte für eine Verkürzung der Bearbeitungszeit von 68 auf 1,2 Sekunden.

    Um die Bearbeitungszeit bei der Bearbeitung der Glockennabe einer Außenplanetenachse möglichst stark zu reduzieren, wurde im Dialog mit dem Kunden ein mehrschneidiges Werkzeug entwickelt. Das Mapal-Kombinationswerkzeug sorgte für eine Verkürzung der Bearbeitungszeit von 68 auf 1,2 Sekunden.

  • 2 Mit der neuen Re-Tooling-Dienstleistung übernimmt Mapal auch die Komplettverantwortung, wenn die Maschinen auf ein neues Bauteil und einen neuen Bearbeitungsprozess umgerüstet werden. So wurden jüngst zwei vorhandene, doppelspindlige Bearbeitungszentren auf eine neue Produktgeneration umgerüstet.

    2 Mit der neuen Re-Tooling-Dienstleistung übernimmt Mapal auch die Komplettverantwortung, wenn die Maschinen auf ein neues Bauteil und einen neuen Bearbeitungsprozess umgerüstet werden. So wurden jüngst zwei vorhandene, doppelspindlige Bearbeitungszentren auf eine neue Produktgeneration umgerüstet.

  • »Mapal als Technologiepartner bietet Beratung und Betreuung von der Entwicklung der Bearbeitungsstrategie bis zum Ende des Produktlebenszyklus.« Gregor Baumbusch, Leiter Gesamtvertrieb der weltweit agierenden Mapal-Gruppe

    »Mapal als Technologiepartner bietet Beratung und Betreuung von der Entwicklung der Bearbeitungsstrategie bis zum Ende des Produktlebenszyklus.« Gregor Baumbusch, Leiter Gesamtvertrieb der weltweit agierenden Mapal-Gruppe

  • Der Helixfräser wird zur Vorbearbeitung von fünf verschiedenen Bohrungen im Durchmesserbereich von 200 bis 700 mm eingesetzt.

    Der Helixfräser wird zur Vorbearbeitung von fünf verschiedenen Bohrungen im Durchmesserbereich von 200 bis 700 mm eingesetzt.

  • Aufbauend auf die neue CFS-Trennstelle hat Mapal die Wechselkopf-Fräser CP-Mill entwickelt.

    Aufbauend auf die neue CFS-Trennstelle hat Mapal die Wechselkopf-Fräser CP-Mill entwickelt.

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Inhaltsverzeichnis
Unternehmensinformation

MAPAL Dr. Kress KG Präzisionswerkzeuge

Obere Bahnstraße 13
DE 73430 Aalen
Tel.: 07361-585-0
Fax: 07361-585-1029

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